Smart Living Project: verlichting aangestuurd met actoren, sensoren en schakelaars

Wat is het FWD Smart Living Project?

Samen met een groot aantal partners gaat FWD een nieuwbouwhuis compleet ‘smart’ gaan maken. We gaan ruim een jaar mee in het proces van oriënteren, kiezen, vergelijken, installeren, programmeren en gebruiken. We laten zien wat de verschillende mogelijkheden zijn, wat de verschillende partijen te bieden hebben en waarom er bij de specifieke behoeften van deze nieuwbouwwoning voor de betreffende systemen gekozen is. Wil je meer weten over het idee achter dit project? Lees dan verder op onze projectpagina.

Het lichtplan

Als je een huis gaat bouwen dan begint het proces van het slim maken van de verlichting pas wanneer er daadwerkelijk verlichting hangt of staat. Voordat het zover is moet er eerst een plan gemaakt worden, het zogenaamde lichtplan. Simpel gezegd is dit een tekening waarin de verschillende lampen en verlichtingspunten op de juiste positie aangegeven staan. De tekening wordt vergezeld door een lijst met armaturen en specificaties zodat alle armaturen juist ingebouwd en aangesloten kunnen worden. Het lichtplan kun je zelf maken of je kunt het samen met een bedrijf dat hierin gespecialiseerd is opzetten. Wij hebben voor de tweede optie gekozen aangezien het niet zomaar een paar spotjes en wandlampjes plaatsen is. Er moet goed nagedacht worden over de sfeer die je wilt creëren in elke ruimte, wat voor functionele verlichting je op welke plek nodig hebt en hoe het spel met schaduwen en lichtbundels voor die extra sfeer kan zorgen. Daarnaast wilden we niet alleen kiezen voor standaard en veilige opties maar juist voor wat meer design en aparte armaturen. Een verlichtingsexpert kan je hierbij helpen en meteen ook het inkopen en leveren van alle lampen en armaturen voor zijn rekening nemen.

Onderstaande tekening is de, op het moment van schrijven, laatste versie van het lichtplan. Hierin zie onder meer ingebouwde lichtlijnen (led-strips) onder de overkapping en carport terug. Ook maken we gebruik van hangende lichtlijnen in de keuken en inloopkast. Hier komen spots aan te hangen. In de woonkamer maken we veel gebruik van diep ingebouwde armaturen waarin spots geplaatst worden. Door op de afbeelding te klikken kun je de grotere versie bekijken.

Zoals je ziet hebben we in de basis niet gekeken naar slimme verlichting. Alle verlichting is slim te maken, of je het nu met een slim lampje doet of een actor achter de schakelaar gebruikt. Je kunt er natuurlijk ook voor kiezen meteen armaturen met slimme lampen te kopen, bijvoorbeeld een Philips Hue hanglamp of inbouwspot. Wij hebben ervoor gekozen om eerst de ‘domme’ verlichting precies volgens wens op te zetten en daarna alles slim te maken.

Z-Wave dimmers en switches

Dat slim maken doen we met zogenaamde inbouwmodules, ook wel actoren genoemd, die werken middels Z-wave. Deze modules worden achter de schakelaars in de wand, in centraaldozen of op andere plekken waar de schakeling van de lamp gedaan kan worden geplaatst. We maken gebruik van verschillende actoren, afhankelijk van de specificaties van de lamp of de led-driver. Met onze partner op het gebied van domotica-installaties, domoticaGIGANT, hebben we de exacte specificaties van elke driver, armatuur en lamp bekeken om te bepalen welke actor er het beste bij past.

De meestgebruikte actor in onze opstelling zal de Fibaro Dimmer 2 zijn, waarschijnlijk in meerdere gevallen aangevuld met een bypass omdat de aangesloten led-lampen een zeer laag wattage hebben. De bypass zorgt ervoor dat lampen niet gaan flikkeren en dat de dimmer functioneert zoals het hoort. De Fibaro Dimmer 2 maakt het mogelijk alle gekoppelde lampen te dimmen, fysiek met een pulsschakelaar of middels de domotica. Daarnaast kun je op de Dimmer 2 een tweede puls aansluiten die een zelf in te stellen functie kan krijgen, waarover later meer.

Voor lampen die geen dimfunctie hebben, zoals de plafondlamp in de techniekruimte, gebruiken we een Fibaro Single Switch. Deze schakelt simpelweg de verlichting aan of uit en beschikt ook over een extra input voor een tweede puls. Voor de led-verlichting die middels eigen drivers aangestuurd wordt, waaronder de led-strips onder de overkapping en carport, zetten we de Fibaro RGBW-controller in. Hiermee kun je de led-strips dimmen en, indien gewenst en mogelijk, de kleuren instellen.

Tot slot komen er in huis nog een aantal losse lampen te staan, bijvoorbeeld een staande lamp in de woonkamer en twee lampjes naast het bed in de slaapkamer. Deze lampen worden gekoppeld aan een slimme stekker. Het model en merk is hierbij niet van groot belang, zolang ze maar middels Z-Wave communiceren. Je kunt de stekkers van onder meer Fibaro, Aeotec en Qubino gebruiken. Mocht je overigens voor dit soort lampen een slimme lamp willen gebruiken dan kan dat ook. Verlichting van onder meer Philips Hue, Innr, IKEA en Action kan direct of middels een hub met Homey gekoppeld worden.

Plaatsing

Zoals al kort aangegeven kun je de actoren inbouwen waar je wilt, zolang je de lamp ermee kunt bedienen. Je kunt dit doen in centraaldozen, maar dit is vaak een lastig te bereiken plek en er is vaak niet voldoende ruimte voor meerdere actoren. Een tweede optie is achter de schakelaar van de lamp zelf, maar dit betekent dat je draden moet leggen naar een schakelpunt aan de muur en je dus nog altijd een schakelaar op de muur hebt. Een derde optie is de lampen naar een centraal punt leiden en daar een DIN-rail plaatsen waarop je de actoren monteert en ze met de draden van de lampen koppelt.

Wij hebben gekozen voor een combinatie van de laatste twee oplossingen. Zo plaatsen we de actor bij 60 procent van de verlichtingspunten in de muur, achter een normale pulsdrukker of een sceneschakelaar (over de inbouwdoos). De andere 40 procent van de verlichtingspunten komt samen in de techniekruimte, waar we een DIN-rail aan de wand plaatsen. Op de DIN-rail monteren we de actoren middels speciaal hiervoor ontwikkelde adapters van Eutonomy. De lampen die naar de techniekruimte gaan en vanuit hier (draadloos) geschakeld of gedimd worden zijn voornamelijk sfeerlampen, waaronder spots en wandlampen.

Maar waarom laten we niet alle verlichting centraal in de techniekruimte uitkomen? Dat is immers erg handig, het scheelt bedrading richting muren en je hoeft geen fysieke schakelaars aan te sluiten. Die keuze heeft meerdere redenen. Ten eerste maken we gebruik van Z-Wave en om het Z-Wave netwerk door het hele huis goed te laten werken heb je een dekkend mesh-netwerk nodig. Dat betekent dat verschillende Z-Wave apparaten in huis werken als hub waardoor ze ook data van andere Z-Wave apparaten kunnen ontvangen en verzenden. Ze zijn continu actief en breiden je netwerk uit zodat je in elke uithoek van het huis voldoende bereik hebt om het signaal van een Z-Wave apparaat via een Z-Wave hub naar de smarthomecontroller te sturen. Alleen Z-Wave devices die continu van stroom voorzien worden kunnen fungeren als hub en dus het netwerk groter en betrouwbaarder maken. De actoren achter schakelaars zijn dus de ideale de devices om als hub te fungeren aangezien ze in nagenoeg elke ruimte van het huis geplaatst worden. Met 60 procent van de verlichtingspunten hebben we ruim 20 Z-Wave punten in huis die als hub fungeren, wat in de basis al een goed dekkend Z-Wave netwerk creëert. De overige lichtpunten komen in de techniekruimte uit, waar ze natuurlijk ook op een actor aangesloten worden.

Een tweede reden om niet alleen centraal te werken is dat er met een domoticasysteem in deze prijsklasse altijd de kans bestaat dat deze uitvalt. Geen apparaat heeft het eeuwige leven maar ook kan het gebeuren dat door het sleutelen aan scenario’s ineens zaken niet meer werken. Om deze twee redenen hebben we ervoor gekozen bepaalde lichtpunten nog altijd fysiek schakelbaar te maken vanuit de betreffende ruimte. 60 procent van de lichtpunten loopt dus naar een inbouwdoos in de muur en iets meer dan de helft daarvan sluiten we aan op een pulsschakelaar. Deze lampen zijn dus altijd met een druk op de knop te bedienen, of de smarthomecontroller nu werkt of niet. Zie het als back-up waardoor je in elke ruimte altijd licht hebt. Bij de andere helft van lichtpunten plaatsen we een sceneschakelaar over de inbouwdoos. Hiermee is de verlichting niet fysiek gekoppeld maar je zou er altijd nog een traditionele schakelaar voor in de plaats kunnen zetten. Bovendien kun je met directe associaties verlichting alsnog zonder controller bedienen. Hoe we de schakelaars gebruiken lees je verderop.

Sensoren

Er zijn verschillende manieren om de verlichting in en het huis en buiten het huis aan te sturen, maar een echt slim huis doet natuurlijk een hoop automatisch. Het automatiseren wordt grotendeels gedaan op basis van de input van sensoren. Eén van de belangrijkste waarden die je van sensoren krijgt om verlichting aan te kunnen sturen is de lichtsterkte, ook wel lux genoemd. Op basis van het aantal lux kun je namelijk bepalen of het donker is, of het schemert en of dat het licht is. De grenswaarden bepaal je zelf, maar eenmaal bereikt kun je hierop de verlichting aan of juist uit laten zetten. Voor bijna alle ruimten hebben we hiervoor de Fibaro Motion Sensor gepland. Deze geeft in korte intervallen het aantal lux per ruimte door, waarna we met verschillende flows (scenario’s) de verlichting op een specifiek dimniveau zetten of simpelweg aan of uitzetten. De Fibaro Motion Sensor kan echter ook beweging registreren en dit is vooral interessant voor loopruimtes of ruimtes waar alleen licht nodig is voor een korte periode tijdens of nadat er beweging waargenomen is. De overloop en gang zijn twee voorbeelden. Hier springt de verlichting aan zodra de Motion Sensor beweging waarneemt, maar natuurlijk alleen wanneer de grenswaarde voor donker/schemer in die ruimte bereikt is.

Voor de badkamers maken we gebruik van de Aeotec Multisensor 6. Deze hebben we al uitgebreid besproken aangezien deze sensor in de badkamers hangt om de luchtvochtigheid en temperatuur te meten, op basis waarvan we de verwarming en ventilatie schakelen. Maar deze sensor meet ook de lichtsterke en beweging, waardoor we met dezelfde sensor ook de verlichting kunnen schakelen. Tot slot wordt er ook nog een weerstation in de tuin geplaatst. Dit is de Weatherflow Tempest, een geavanceerd apparaat dat veel data biedt, waaronder de lichtsterkte. Op basis van deze informatie kunnen we de tuinverlichting aansturen, maar je kunt de data ook gebruiken om bijvoorbeeld de verlichting binnen te schakelen.

Het toilet is overigens een apart verhaal. Dat is een lastigere ruimte om (perfect) te automatiseren. We hebben hier al eens uitgebreid aandacht aan besteed en uitgelegd hoe je dit nagenoeg perfect kunt doen door het gebruik van een bewegingssensor, lux-sensor en een deursensor. Dezelfde opstelling gebruiken we ook in het nieuwe huis.

Schakelaars en scenes voor verlichting

Het aansturen van de verlichting gebeurt op verschillende manieren. Allereerst maken we gebruik van scenario’s zodat de verlichting geautomatiseerd wordt. Zo schakelt de verlichting in de woonkamer in wanneer het binnen donker wordt én er iemand thuis is én de slaapstand niet geactiveerd is. Ook zal de verlichting naar een specifieke scene gezet worden wanneer de televisie wordt aangezet. Zo zijn er tal van scenario’s en scenes die de verlichting in huis automatisch aansturen. Ook wordt de verlichting in specifieke ruimtes direct aangestuurd middels bijvoorbeeld een bewegingssensor of een deursensor. Denk hierbij aan de verlichting in de gang die aangaat zodra er iemand binnenloopt of de verlichting in het toilet die inschakelt zodra de deur geopend wordt.

Hoewel we zoveel mogelijk willen automatiseren en ook al de ervaring hebben dat dit voor veel situaties prima kan is het bijna onmogelijk om voor elke mogelijke situatie een geautomatiseerd scenario te creëren. Soms wil je gewoon even wat extra licht boven de eettafel of een paar spotjes uitzetten of het licht wat langer aan hebben staan in de gang. Een fysieke bediening is dus in sommige gevallen handig. Voor de schakelaars hebben we twee oplossingen gekozen: een pulsdrukker (dubbel of enkel) waarmee we de aangesloten lamp direct kunnen bedienen of een sceneschakelaar waarmee we alles dat via de smarthomecontroller aangestuurd kan worden kunnen bedienen.

De sceneschakelaar is een draadloze Heatit Z-Push schakelaar die overal in huis gehangen kan worden. In de meeste gevallen plaatsen we de schakelaar echter over een inbouwdoos voor een lamp heen of in het afdekraam naast een andere schakelaar of een stopcontact. Het voordeel van de Heatit Z-Push is namelijk dat deze in onder meer Gira 55 afdekmateriaal past, zowel qua kleur als qua afmetingen. De sceneschakelaar is niet fysiek met de lamp verbonden en moet middels de smarthomehub ingesteld worden om bepaalde acties uit te voeren. Elke knop kan op drie manieren gebruikt worden en je kunt kiezen voor een variant met twee, vier of acht knoppen. Via de Homey (controller) kunnen we zo met de knoppen scenes voor de verlichting starten, de Luxaflex Duettes bedienen, de zonwering bedienen, de dakramen openen, de av-apparatuur inschakelen, de vaatwasser starten en de ventilatie activeren. Je kunt er dus alle kanten mee op en daarom hebben we er door het hele huis tien hangen.

Tot slot is er nog een functie binnen Z-Wave-netwerken die ik even wil uitlichten. Je kunt namelijk directe associaties aanmaken. Dat betekent dat twee Z-Wave apparaten direct met elkaar communiceren, zonder tussenkomst van een hub. Je hebt wel een hub nodig om die directe associatie in te stellen of te wijzigen, maar een directe associatie voert zijn actie altijd uit zonder tussenkomst van de hub. Zo kan een van de knoppen van de sceneschakelaar een directe associatie hebben met lamp X. Wordt de knop ingedrukt dan gaat de lamp (mits aangesloten op een Z-Wave actor) altijd aan, ongeacht of de hub wel of niet werkt. Directe associaties worden vaak gebruikt in ruimten waar er weinig externe variabelen zijn en een snelle reactie gewenst is. Bijvoorbeeld: sensor registreert beweging, lamp gaat aan. Dit kan prima onderling geregeld worden, zonder hub. Maar je kunt er dan dus geen extra variabelen zoals lichtsterkte aan toevoegen. Ook worden directe associaties gebruik als back-up om verlichting toch te kunnen bedienen mocht de hub niet werken.

Overigens hebben we op zowel de begane grond als op de eerste verdieping een tablet met dashboard hangen. Hiermee kan ook elk (gekoppeld) apparaat in huis bediend worden en kan de status van elk apparaat en elk scenario uitgelezen worden. Je kunt de tablet dus zien als extra (scene)schakelaar.

Slimme verlichting: kosten en alternatieven

De producten die we in de artikelen over energie en klimaat besproken hebben waren ook meteen de grootste kostenposten van een huis. Maar als we puur kijken naar de extra kosten die we maken voor de domotica, dus het slim maken van het huis, dan is het pakket van actoren, schakelaars en sensoren ook een aardige post. Zo komen we uit op ongeveer 40 Fibaro actoren (gemiddeld 50 euro per stuk), 10 Heatit Z-Push sceneschakelaars (60 euro per stuk) en 20 sensoren (50 euro per stuk). In totaal zit dat net boven de 3.500 euro. Maar vergeet niet dat dit niet puur en alleen voor de verlichting is. Sensoren geven je data waarmee je nagenoeg je hele huis kunt automatiseren en met de sceneschakelaars kun je ook alles dat ook maar een beetje slim is of gemaakt kan worden aansturen. In dit budget hebben we ook de kosten voor de verlichting en het lichtplan niet meegenomen, net als de pulsdrukkers. Dit zijn kosten die helemaal afhangen van je eigen wensen en budget, en bovendien in een nieuwbouwhuis sowieso gemaakt moeten worden.

Qua alternatieven kun je ook alle kanten op. Zo kun je in plaats van inbouwmodules werken met slimme verlichting van Philips Hue, Innr, Action of IKEA. Let er dan wel op dat de verlichting compatibel is met jouw smarthomehub zodat je ook echt kunt gaan automatiseren. En let erop dat de lampen in jouw armaturen passen. Je kunt er ook voor kiezen fysieke schakelaars helemaal weg te laten, al adviseren we bij het gebruik van protocollen als Zigbee en Z-Wave altijd actoren door het hele huis te plaatsen om een betrouwbaar netwerk te creëren. En als er dan toch een inbouwdoos in de wand zit kan die (scene)schakelaar er ook overheen. Daarnaast kun je ervoor kiezen geen sceneschakelaars te gebruiken om kosten te besparen, en bijvoorbeeld alles met een tablet of smartphone te doen. Op het gebied van Z-Wave actoren kun je in plaats van Fibaro nog kiezen voor onder meer Aeotec of Qubino. Gebruik je liever een ander protocol dan heb je de keuze uit onder andere Shelly (WiFi), EcoDim (Zigbee en Z-Wave) en KlikAanKlikUit (433MHz).

De komende maanden

Over drie weken publiceren we een update van de bouw, waar inmiddels de muren opgetrokken worden. Tijdens de kerstvakantie ligt de bouw en onze verslaggeving even stil, maar in de eerste week van januari gaan we door met een uitgebreid artikel over raamdecoratie en dakramen. Daarna kun je nog artikelen verwachten over netwerk, beveiliging, audio, video en witgoed. We bespreken de keuzes die we gemaakt hebben, alternatieven die gebruikt kunnen worden en wat we precies willen bereiken met deze producten. Nadat we alle productgroepen en daartoe behorende producten en keuzes beschreven hebben starten we de tweede fase. Hierin komen alle productgroepen nogmaals aan bod, maar dan kijken we naar de installatie en plaatsing. Vervolgens is het tijd voor fase 3, waarin we daadwerkelijk gaan automatiseren en dus het huis echt slim gaan maken.

Houd de website en social media in de gaten!

Ben je benieuwd naar hoe wij het aanpakken, voor welke producten en technieken we kiezen en hoe het bouwproces verloopt? Houd dan de website de komende maanden in de gaten. Houd vooral ook onze FWD Smart Living Project pagina in de gaten voor links naar alle artikelen, social media-kanalen en partners. Volg het FWD Smart Living Project op de voet via Instagram of Facebook. Hier plaatsen we regelmatig korte updates, foto’s en video’s over de bouw van het slimme huis.